Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Подналадочные измерительные системы

ВВЕДЕНИЕ

Самонастраивающиеся системы являются одним из наиболее перспективных направлений развития систем автоматического регулирования (управления) производственными процессами.

Отличительной чертой самонастраивающихся систем является их способность приспосабливать, изменять свою структуру или характер действия в зависимости от внешних условий, oт выхода из строя или нарушения свойств какого-либо из элементов и т. д.

Самонастраивающиеся системы активного автоматического контроля и регулирования размеров осуществляют без участия человека изменение параметров настройки системы с целью обеспечения минимальной суммарной погрешности на выходе при наличии случайных возмущений.

Самонастраивающиеся или адаптивные системы реагируют на рассогласовании текущего значения контролируемого параметра и его заданным значением.

Самонастраивающиеся системы, в отличие от обычных систем, имеют переменную настройку задающего элемента при контроле по отклонению размера, а также компенсирующее устройство с двумя входами, выполняющие вычислительные операций над двумя измеряемыми величинами (по отклонению и по возмущению). У наиболее совершенных самонастраивающихся систем имеется также обратная связь по отклонению размера, подающая сигнал рассогласования непосредственно на вход регулируемого объекта (детали) и, таким образом, зависящая от основных возмущений (износа, тепловых и силовых деформаций). В функцию компенсирующего устройства входит ликвидация возможного рассогласования в системе. Самонастраивающиеся системы могут также автоматически решать задачу о выборе оптимального режима обработки, обеспечивающего достижение наивысшей точности и наибольшей производительности при наименьших затратах потребляемой энергии.

 


ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Измерительные системы, осуществляющие контроль геометрических параметров деталей в автоматическом режиме классифицируются на четыре основные вида: приборы активного контроля, подналадчики, контрольно-сортировочные автоматы, автоматизированные устройства измерения параметров геометрической формы и взаимного расположения поверхностей деталей.

Приборы активного контроля

Средства активного контроля выполняют операции, необходимые для сравнения действительного размера обрабатываемой детали с заданным размером, и в зависимости от результатов этого сравнения управляют технологическим процессом. Основной задачей средств активного контроля является устранение влияния на обрабатываемый размер различных факторов, действующих в системе станок-приспособление-инструмент-деталь (СПИД): износ режущего инструмента, температурные деформации, упругие силовые деформации, возникающие из-за нестабильности припуска на обработку, механических свойств обрабатываемого материала и затупления режущего инструмента. В ряде случаев средства активного контроля позволяют исключить и температурную погрешность, возникающую вследствие непостоянства температуры детали в момент окончания обработки. При этом средства активного контроля или стабилизируют режимы обработки, или непосредственно измеряют температуру детали, или определяют её косвенно по температурным деформациям и вводят поправку в уровень настройки прибора.

Экономическая эффективность средств активного контроля достигается за счёт сокращения и исключения брака, повышения производительности обработки (поддержание оптимальных режимов обработки и исключение потерь времени на остановку станка и пробные измерения), повышения качества выпускаемой продукции. Основной областью применения средств активного контроля является финишная обработка деталей, в первую очередь шлифование наружное врезное, внутреннее, хонингование, плоское шлифование.

Независимо от технологического оборудования средства активного контроля в общем виде строят по единой принципиальной схеме (рисунок 1.1), включающей отдельные узлы и блоки, предназначенные для выполнения определённых задач.

Измерительная оснастка 1 включает в себя необходимые щуповые механизмы в виде скоб, призм, рычажных устройств и т.д., подвижные элементы которых воспринимают изменение контролируемого размера и преобразуют их в удобные для дальнейших измерений перемещения одного или нескольких своих звеньев.

К измерительной оснастке относится также механизм отвода и подвода 2 щуповых устройств на позицию измерения.

 

 

Рисунок 1.1 – Схема прибора активного контроля

 

Для получения информации о состоянии контролируемого параметра в виде показаний на шкале отсчетного устройства 4 перемещения звеньев измерительной оснастки преобразуются первичным измерительным преобразователем 3 в аналоговый сигнал. Измерительную информацию в виде аналогового сигнала преобразуют в дискретный электрический сигнал-команду. При достижении контролируемым размером определённой величины с помощью сигналов-команд осуществляют автоматическое управление технологическим процессом. Задачу выработки дискретного сигнала-команды выполняет командное устройство 5. Команды прибора на станках реализуют путём коммутации силовых электрических цепей, приводящих в действие его исполнительный механизм 9, поэтому электрический сигнал-команду прибора усиливают блоком усилителя командных сигналов 6. Информация об исполнении команд отображается на блоке сигнализации 7. Для поддержания заданных характеристик прибора применяют специальные блоки питания 8.

На рисунке 1.2,а показана конструктивная схема прибора активного контроля. Прибор, основанный на индуктивном принципе измерения, предназначен для контроля гладких валов в процессе шлифования. Он обеспечивает выдачу двух команд, используемых для управления шлифовальным станком.

В случае использования прибора для работы с врезной подачей измерительную скобу 5 устанавливают на станке с помощью пружинного амортизатора 27, закрепляемого обычно на кожухе шлифовального круга.

а)

б)

Рисунок 1.2 – Конструктивная схема прибора активного контроля:

а) – индуктивный прибор АК-3М, б) – принципиальная схема прибора

 

При обработке с продольной подачей, когда можно ограничиться контролем в одном сечении, практикуется установка скобы на одной из бабок или на столе шлифовального станка.

Прибор работает следующим образом. После установки заготовки в центры станка осуществляют подвод шлифовальной бабки. В режиме чернового шлифования с заготовки снимают часть припуска, после чего скобу накидывают на обрабатываемую деталь 1. Во время измерения скоба ориентируется по цилиндрической поверхности детали двумя твердосплавными наконечниками 2 и 3. Боковой наконечник 3 может переустанавливаться вдоль шкалы 4 в соответствии с контролируемым диаметром. Необходимое контактное усилие нижнего измерительного наконечника 2 развивается пружиной амортизатора 27. Верхний измерительный наконечник 6 установлен на каретке 8, подвешенном к корпусу скобы на параллелограмме из двух плоских пружин 7 и 10.

Измерительное усилие на верхнем измерительном наконечнике создается винтовой пружиной 9. Если припуск превосходит величину допустимого хода якоря 17 в зазоре магнитопровода с катушками 16 и 22 индуктивного датчика, то гайка 25 увлекает за собой магнитопровод, подвешенный к корпусу 26 с помощью плоских пружин 14 и 24, и отрывает его от винта 13.

По мере снятия припуска измерительный стрежень вместе с магнитопроводом перемещается вниз до соприкосновения с торцом винта 13, к которому он прижимается пружиной 20. С этого момента магнитопровод оказывается неподвижным, а ферромагнитный якорь начинает перемещаться в магнитном поле катушек, которые включены в мостовую схему с дифференциальным трансформатором (рисунок 1.2,б). Перемещения якоря 2 вызывают изменение сопротивления магнитной цепи преобразователя и усилитель 7 преобразует их в показания по шкале 11 отсчетного устройства, а с помощью фазочувствительного реле 8 – в команды управления. Причем конечная команда происходит в момент полного баланса моста, т.е. когда якорь занимает среднее положение относительно катушек 1, 3 преобразователя.

При снятии припуска, установленного для чернового режима шлифования, усиленный сигнал датчика достигает уровня срабатывания фазочувствительного электронного реле, которое с помощью промежуточных реле формирует команду для перехода на чистовой режим шлифования и включает первую сигнальную лампу. Одновременно с выдачей первой команды производится переключение усилителя на более высокое усиление. Это достигается отключением делителя, который ранее ослаблял сигнал разбаланса индуктивного моста. Поскольку усиленный сигнал индуктивного моста из-за увеличения коэффициента усиления возрос выше уровня срабатывания фазочувствительного реле, последнее возвращается в исходное состояние.

В момент достижения деталью конечного размера усиленный сигнал моста вновь достигает уровня срабатывания фазочувствительного реле, благодаря чему соответствующее промежуточное реле подает команду об окончании цикла обработки и включает вторую сигнальную лампу.

После выдачи окончательной команды шлифовальная бабка отводится в исходное положение и, воздействуя на конечный выключатель, подготавливает схему прибора к очередному циклу.

Все элементы электрической схемы прибора (рисунок 1.2, а) располагаются внутри корпуса блока 15, надежно защищенного от проникновения пыли и влаги специальными резиновыми кольцами.

На передней панели блока размещены показывающий прибор 23, сигнальные лампы 19 и 21, рукоятки для установки предварительной 18 и окончательной 12 команд и переключатель рода работы 11.

Во время подготовки прибора к работе необходимо проверить правильность установки переключателя питающего напряжения, подсоединить прибор к электросхеме станка и только после двухминутного прогрева приступить к проверке прибора.

При плавном подъеме измерительного стержня стрелка показывающего прибора перемещается вправо, а при освобождении штока – влево. Вблизи от нулевой отметки шкалы произойдет подача предварительной команды и загорится первая сигнальная лампа.

При совмещении стрелки с нулевой отметкой последует выдача окончательной команды и загорится вторая сигнальная лампа. В случае неточного совпадения момента выдачи окончательной команды с нулевым положением стрелки указателя производят регулировку переменным сопротивлением «установка нуля».

Настройку прибора на заданный размер осуществляют по рабочему эталону с размером, соответствующим середине поля допуска, установленному в центрах станка.

Наладку измерительной скобы производят следующим образом: сначала прибор подвешивают к пружинному амортизатору и предварительно закрепляют сменную скобу 5 необходимого диапазона измерения диаметра детали (рисунок 1.2, а). Ползун с боковым опорным наконечником 3 перемещают относительно линейки 4 до совмещения с делением, соответствующим номинальному размеру контролируемой детали, и фиксируют его стопорным винтом. Затем шлифовальную бабку подводят в рабочее положение. Ориентируясь по рабочему эталону, закреплённому в центрах, окончательно закрепляют сменную скобу так, чтобы стрелка указывающего прибора установилась на два-три деления выше нуля. С помощью трех винтов 28 добиваются установки измерительных наконечников скобы в одну плоскость, перпендикулярную к оси шлифуемой детали.

Правильно ориентированные наконечники должны оставлять на поверхности вращающиеся детали общий след. При отводе шлифовальной бабки в исходное положение стрелка показывающего прибора не должна отклоняться более чем на одно - два деления.

Настройку предварительной и окончательной команд осуществляют при вращающемся рабочем эталоне.

Переключатель рода работ 11 устанавливают в положение «наладка предварительной команды». Вращая микровинт 13 датчика, перемещают стрелку на требуемую отметку шкалы, а затем рукояткой 18 регулировки предварительной команды устанавливают необходимый момент ее выдачи.

Затем переключатель рода работ 11 устанавливают в положение «наладка окончательной команды». Совместив риску на ручке 12 регулировки окончательной команды с нулевым деление, плавным вращением микровинта 13 совмещают стрелку показывающего прибора с нулевой отметкой шкалы. В этот момент загорается вторая сигнальная лампа 21 и происходит выдача окончательной команды.

Завершив настройку команд, переключатель устанавливают в положение «работа» и шлифуют пробную партию деталей.

В случае необходимости корректировки размера шлифованных деталей в пределах ±5 мкм используют ручку регулировки окончательной команды. В случае больших величин корректировку производят микровинтом 13.

Рисунок 1.3 – График изменения размеров детали

При подналадке

 

В случае, если доминирующей погрешностью обработки будет износ шлифовального круга, то начальная настройка станка должна обеспечивать размеры деталей, соответствующие нижней границе поля допуска.

Для получения размеров деталей в пределах поля допуска Td начальная наладка станка производится таким образом, чтобы линия 1 – 1 отстояла от нижней границы поля допуска не менее, чем на (σ – средняя квадратическая погрешность обработки).

По мере износа круга размеры деталей постепенно увеличиваются и приближаются к верхней границе поля допуска. Смещение усреднённых значений размеров деталей характеризуется линией 2 – 2. Линия 3 – 3, характеризующая настройку команды на подналадку, расположена на ниже верхней границы поля допуска. Кривая 4 показывает суммарное распределение погрешностей размеров деталей.

Процесс подналадки осуществляется следующим образом. По мере износа инструмента центр группирования размеров обработанных деталей перемещается по линии 2 – 2, приближаясь к границе подналадки (линия 3 – 3). При выходе размера какой-либо детали за линию настройки, соответствующей границе подналадки, измерительный преобразователь срабатывает и формируется команда на подналадку, в результате выполнения которой шлифовальная бабка перемещается на величину А. Центр группирования размеров смещается вниз на эту же величину, затем по мере износа круга перемещается по направлению к линии настройки до появления детали с размером, при котором срабатывает измерительный преобразователь, и так далее. В современных бесцентрово-шлифовальных станках минимальная величина импульса составляет 1…2 мкм.

Для исключения выдачи ложной команды на подналадку станка, данная команда выдаётся не по первой детали с предельным размером, а только в случае последовательного прохождения нескольких деталей с предельным размером.

На рисунке 1.4 показана схема бесцентрово-шлифовального автомата, оснащённого подналадочным устройством. Автомат включает в себя устройство транспортирования заготовок 1, позицию обработки 2, измерительную позицию 3, отсчётно-командное устройство 4, транспортёр обработанных деталей 5, гидроцилиндр схвата 6, гидроцилиндр горизонтального перемещения схвата 7, гидроцилиндр вертикального перемещения схвата 8, шлифовальные бабки 9, исполнительный механизм, состоящий из винтовой передачи 10, червячной передачи 11, храпового колеса 12, собачки 13 и электромагнита 14.

Порядок работы безцентрово-шлифовального автомата с подналадочным устройством следующий. В соответствии с заданным циклом гидропривод манипулятора осуществляет последовательное перемещение детали от устройства транспортирования заготовок 1 на позицию обработки 2, а затем на измерительную позицию 3 и транспортёр 5 обработанных деталей. По результатам измерения диаметров деталей на позиции 3 отчётно-командное устройство 4 определяет необходимость подналадки станка формирует управляющую команду в виде электрического сигнала, который подаётся на электромагнит 14 исполнительного механизма.

Сердечник электромагнита перемещает собачку 13, которая поворачивает храповое колесо 12 и червяк передачи 11 на угол φ. Угловое перемещение червячного колеса преобразуется в линейное перемещение шлифовальной бабки посредством винтовой передачи 10. Величина подналадки А шлифовальной бабки определяется общим передаточным отношением исполнительного механизма и числом срабатывания электромагнита 14.

 

 


 

Рисунок 1.4 – Схема подналадчика к беcцентрово-шлифовальному

автомату

 

 

Конструктивная схема измерительного устройства подналадчика показана на рисунке 1.5.

 

 

Рисунок 1.5 – Схема измерительного устройства подналадчика

 

Контролируемая деталь 1 базируется в призме 2. С поверхностью детали контактируют измерительные наконечники 3 и 4, закреплённые на подвижных каретках 5 и 6. Каретка 5 подвешена на прямых плоских пружинах 7 и 8, образующих пружинный параллелограмм, а каретка 6 на плоских пружинах 9 и 10, которые закреплены на каретке 5. Усилие прижима измерительных наконечников к поверхности детали создаётся пружиной 11. Измерительный преобразователь 12 закреплён на каретке 13, установленной на плоских пружинах 14 и 15. Цилиндрическая винтовая пружина 16 служит для силового замыкания упора 17 подвижной каретки 13 и винта 18, с помощью которого осуществляется настройка измерительного преобразователя 12.

Кулачок 19, стойка 20 и двуплечий рычаг 21 служат для арретирования измерительных наконечников 3 и 4 при замене контролируемой детали 1.

Рисунок 1.7 – Принципиальная схема измерительной позиции

автомата

Благодаря подвеске измерительного штока 11 на плоских пружинах 12 и 13 чувствительный элемент первичного измерительного преобразователя 14 защищен от воздействия боковых усилий. Перемещение штока 11 при изменении размера детали совпадает с направлением перемещения измерительного наконечника преобразователя 14. Преобразователь в свою очередь подвешен на плоских пружинах 15 и 16 и прижимается к микровинту 17 пружиной 18. С помощью винта 17 осуществляется настройка и поднастройка измерительного преобразователя. Измерительное устройство настраивается с помощью рабочих эталонов, число которых зависит от количества групп сортировки. При линейной шкале прибора измерительное устройство можно настраивать по одному рабочему эталону и шкале прибора.

 

Рисунок 1.8 – Схема устройства для контроля формы вала

в продольном сечении

Устройство контроля формы цилиндрических деталей в продольном сечении представлено на рисунке 1.8.

Контролируемая деталь 1 устанавливается в измерительные центры 2 и 3. Первичный преобразователь 4 закреплён в кронштейне 5, а его измерительный наконечник 6 контактирует с поверхностью детали 1. Кронштейн 5 установлен на стойке 7 с возможностью перемещения в вертикальном направлении для наладки измерительного устройства на заданный диаметр контролируемой детали.

Для движения измерительного преобразователя вдоль образующей поверхности вала и измерения отклонения его формы в продольном сечении стойка 7 закреплена на подвижной каретке 8 шариковой направляющей. Перемещение каретки осуществляется электродвигателем 9 посредством винтовой передачи 10. Конечные выключатели 11 и 12 служат для ограничения движения каретки 8. Их положение определяется длиной измеряемой поверхности вала.

 


2. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №1
«РАСЧЕТ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ПРИБОРОВ АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ ДЕТАЛЕЙ БОЛЬШЕГО ДИАМЕТРА»

Цель занятия

Изучение схем и методов расчета измерительных скоб.

Теоретические положения

При контроле деталей больших размеров и особенно таких деталей, обработка которых ведется в люнетах, применяют измерительные устройства с призмой («наездники»).

Существующие устройства с призмой строят по двум различным измерительным схемам. На рисункае 2.1,а приведена принципиальная схема, в которой косвенное измерение диаметра вала осуществляется измерительной головкой (преобразователем) 2 по биссектрисе угла, образованного опорными поверхностями призмы 1.

Передаточное отношение схемы к изменению диаметра контролируемого вала, показывающее перемещение стержня измерительной головки 2при изменении диаметра вала определяется по формуле

. (2.1)

Передаточное отношение схемы при измерении овальности

. (2.2)

Рисунок 2.1 – Измерительные устройства с призмой

а – схема измерения вала по биссектрисе угла призмы;

б – схема измерения вала перпендикулярно биссектрисе угла призмы.

Изменения показаний ∆П измерительного преобразователя связано с изменением диаметра детали ∆d зависимостью

∆П = kd, (2.3)

где k – коэффициент, зависящий от схемы измерения и угла призмы α (таблица 2.1).

 

Таблица 2.1 – Значение коэффициента k
Схема измерения Угол призмы α, град
0,8 0,5 0,21 0,08

 

Погрешность измерения зависит от погрешности изготовления угла призмы ∆αрад

∆ = mdαрад , (2.4)

где m – коэффициент, зависящий от схемы измерения и угла призмы (таблица 2.2); ∆ αрад – предельная погрешность угла призмы в радианах.

Если погрешность ∆α задана в градусной мере, то ее нужно перевести в радианную меру по формуле

(2.5)

 

Таблица 2.2 – Значение коэффициента m
Схема измерения Угол призмы α, град
1,94 1,73 1,75 2,16

 

В другой схеме (рисунок 2.1,б) косвенное измерение диаметра осуществляют по линии, перпендикулярной биссектрисе угла между опорными поверхностями призмы 1, измерительной головкой 2 с помощью передающего рычага 3.

Передаточное отношение такой схемы к овальности, огранке практически равно передаточному отношению при измерении диаметра вала. Поэтому эта схема обладает более высокими метрологическими данными.

Передаточное отношение схемы при измерении диаметра составляет ; при измерении овальности , тогда

. (2.6)

В случае контроля длинных деталей, обрабатываемых с продольной подачей, или деталей с несколькими обрабатываемыми шейками измерительные устройства типа «наездники» обычно крепят к кожуху шлифовального круга. При этом измерительное устройство будет непрерывно вести контроль по всей шлифуемой длине детали.

В других случаях устройства крепят к столу станка или к передней бабке станка.

2.3. Индивидуальные расчетные задания

Исходные данные для расчета передаточных отношений устройств, реализующих схемы измерения диаметра вала по биссектрисе угла призмы и перпендикулярно ей представлены в таблице 2.3 и выбираются по последней цифре номера зачетной книжки.

 

 

Таблица 2.3 – Исходные данные для расчета
Наименование параметра № варианта
Угол призмы α, град.
Диаметр детали d, мм
Вид поля допуска g6 h6 f8 p6 r6 k6 n8 g6 f9 h8
Допуск на изготовление угла призмы ∆α, мин

 

Порядок выполнения работы

1. Изучить теоретические положения.

2. По таблицам допусков и основных отклонений валов (ДСТУ 2500 – 94) определить предельные отклонения es; ei вала и допуск Тd (Тd = ∆d).

3. Рассчитать по формуле (2.3) диапазон изменения показаний ∆П преобразователя.

4. Рассчитать значения передаточных отношений схемы скобы, представленной на рисунке 2.1,а при измерении диаметра ( ) и овальности ( ).

5. Рассчитать значение передаточного отношения скобы, выполненной по схеме 2.1,б при измерении овальности.

6. Расчетные данные по пунктам 2…5 занести в таблицу 2.4.

7. Сравнить значения передаточных отношений и для схем, приведенных на рисунках 2.1,а и 2.1,б и дать заключение.

8. Рассчитать значения передаточных отношений скоб (схемы 2.1,а и 2.1,б) при измерении диаметра и овальности деталей при различных номинальных углах призмы. Расчетные данные занести в таблицу 2.5.

9. По данным таблицы 2.5 построить графики зависимости ; (рисунки 2.2 и 2.3). Обосновать выбор угла призмы с точки зрения чувствительности схемы измерительного устройства к отклонению диаметра и овальности.

 

 

Таблица 2.4 – Расчетные данные ∆d, ∆П, , , ∆
Наименование параметра Схема «а» Схема «б»
Допуск вала Тd (Тd = ∆d), мм  
Диапазон показаний преобразователя ∆П, мм    
Передаточное отношение по диаметру    
Передаточное отношение по овальности    
Погрешность, связанная с отклонением угла призмы ∆, мм    
       

 

 

Таблица 2.5 – Данные расчета зависимостей ;
№ схемы Передаточное отношение Угол призмы α, град.
«а»        
       
«б»        
       

 

 

 

Рисунок 2.2 – Графики зависимости

 

Рисунок 2.3 – Графики зависимости

Содержание отчета

1. Цель занятия.

2. Основные теоретические положения.

3. Таблица исходных данных для расчета.

4. Расчет параметров ∆П, , , ∆.

5. Таблицы 2.4, 2.5 расчетных данных.

6. Графики зависимости и (рисунки 2.2, 2.3).

7. Выводы.

2.6. Контрольные вопросы

1. Каковы достоинства и недостатки 3-х контактных измерительных скоб?

2. Как определить передаточное отношение скоб, выполненных по схеме «а» и «б»?

3. Как рассчитать погрешность измерения от угла призмы?

4. Как зависит чувствительность измерения скоб от угла призмы?

 


3. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПОДВОДЯЩЕГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПРИБОРОВ АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ

Цель занятия

Изучение конструкции подводящего устройства и методик расчета конструктивных параметров гидропривода и его прочности.

Теоретические положения

Порядок выполнения работы

1. Изучить теоретические положения.

2. Определить рабочие площади для поршня (формулы 3.1, 3.2).

3. Рассчитать движущие усилия на штоке поршня (формулы 3.3, 3.4, 3.6, 3.7).

4. Рассчитать объем цилиндра, его среднюю скорость движения поршня и расход жидкости (формулы 5,8,9).

5. Выполнить расчет цилиндра и болтов крепления крышек на прочность (формулы 3.10…3.14).

6. Расчетные данные по пунктам 2…5 занести в таблицу 3.3.

7. Выполнить эскиз цилиндра подводящего устройства.

Содержание отчета

1. Цель занятия.

2. Назначение и конструкция подводящего устройства.

3. Таблица исходных данных для расчета.

4. Расчет параметров S, F, W, V, Q, σо, σt, σБ.

5. Таблица 3.3 значений расчетных параметров.

6. Эскиз гидроцилиндра подводящего устройства.

 

Таблица 3.3 – Расчетные параметры гидроцилиндра

Наименование параметра Значение
Рабочая площадь поршня: - полость I S1, мм2  
- полость II S2, мм2  
Движущие усилия с учетом потерь на трение: - полость I F1, Н  
- полость II F2, Н  
Объем цилиндра W, мм3  
Средняя скорость движения поршня V, мм/с  
Расход жидкости Q , мм3  
Тангенциальные напряжения σt, МПа  
Осевые напряжения, σo МПа  
Толщина днища (крышка) N, мм  
Напряжения в болте, σБ МПа  

 

3.6. Контрольные вопросы

1. Назначение и конструкция подводящего устройства

2. Чему равно рабочее давление масла?

3. Как вычислить движущие усилия при подводе и отводе скобы?

4. Как рассчитать расход жидкости?

5. По каким напряжениям проводится расчет корпуса гидроцилиндра?

 


4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 3
РАСЧЕТ ПОДВЕСОВ НА МЕМБРАНАХ С КОЛЬЦЕВЫМИ ВЫРЕЗАМИ

Цель занятия

Изучение конструкции направляющей прямолинейного движения на мембранах и методики ее расчета

Теоретические положения

Конструкция направляющих

Упругие направляющие на круглых мембранах с кольцевыми вырезами находят широкое применение в измерительных приборах и преобразователях. Они обеспечивают высокую точность перемещения, достаточную жесткость и имеют малые габаритные размеры. Точность направляющих обеспечивается отсутствием зазоров, люфтов, перекосов. К недостаткам упругих направляющих следует отнести малую величину линейных перемещений, которая, как правило, не превышает 0,5…2 мм.

На рисунке 4.1 показана конструкция индуктивного преобразователя, измерительный шток которого подвешен на упругих мембранах. Электромагнитная система преобразователя установлена в корпусе 1 и образована двумя катушками индуктивности 2 и 3, закрепленными в гильзе 4, и ферритовым сердечником, прикрепленным к штоку 5. Измерительный шток 5 установлен на дисковых мембранах 7, снабженных дуговыми вырезами, используемых в качестве упругих направляющих. Измерительный наконечник 6 крепится к штоку 5. Измерительное усилие создается пружиной 8.

 

Рисунок 4.1 – Конструкция индуктивного преобразователя

соленоидного типа

 

Конструктивные размеры мембраны с кольцевыми вырезами показаны на рисунке 4.2.

 

 

Рисунок 4.2 – Конструктивные размеры мембраны

Порядок выполнения работы

1. Изучить теоретические положения.

2. Рассчитать требуемое усилие деформации мембраны F и подвеса по формулам 4.2 и 4.3. Проверить соответствие расчетного значения условию (4.4).

3. Рассчитать величину нормальных и касательных напряжений (формулы 4.5 и 4.6) и проверить их соответствие допускаемым напряжениям.

4. Расчетные данные занести в таблицу 4.2.

5. Выполнить эскиз подвеса на мембранах с кольцевыми вырезами.

 

Таблица 4.2 – Расчетные данные
Наименование параметра Значение
Усилие деформации подвеса , Н  
Наибольшее нормальное напряжение в мембране , МПа  
Наибольшее касательное напряжение , МПа  

 

Содержание отчета

1. Цель занятия.

2. Основные теоретические положения.

3. Таблица исходных данных для расчета.

4. Расчет усилий деформации подвеса и напряжений.

5. Таблица расчетных данных.

6. Эскиз подвеса на мембранах с кольцевыми вырезами.

4.6. Контрольные вопросы

1. Достоинства и недостатки подвесов на мембранах.

2. Рассказать конструкцию подвеса на мембранах индуктивного преобразователя.

3. Как рассчитать величину рабочего перемещения штока подвеса?

4. Как рассчитать усилие деформации мембраны?

5. По каким напряжениям проводится прочностной расчет мембраны?

 

 


5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №4
РАСЧЁТ УПРУГИХ ПЛОСКОПРУЖИННЫХ ПАРАЛЛЕЛОГРАММОВ

Цель занятия

Изучение конструкции и методики расчёта упругих направляющих прямолинейного движения на прямых плоских пружинах.

Теоретические положения

Порядок выполнения работы

1. Изучить теоретические положения.

2. Рассчитать коэффициент жёсткости пружинного параллелограмма (формула 5.5)

3. Рассчитать усилие деформации параллелограмма (формула 5.6)

4. Определить действующие напряжения на изгиб σп (формула 5.7), сравнить с допускаемыми.

5. Рассчитать критическое значение продольного усилия Fкр и сравнить с заданной величиной F.

6. Выполнить эскиз пружинного параллелограмма.

Содержание отчёта

1. Цель занятия.

2. Основные теоретические положения.

3. Таблица исходных данных для расчёта.

4. Расчёт параметров: kx; Р; σп; Fкр.

5. Эскиз пружинного параллелограмма.

5.6. Контрольные вопросы

1. Достоинства и недостатки упругих параллелограммов?

2. Описать конструкцию измерительной скобы.

3. По каким напряжениям проводится прочностной расчёт пружины параллелограмма?

4. Суть расчёта пружинного параллелограмма на устойчивость?


6. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 5
РАСЧЕТ ИНДУКТИВНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
СОЛЕНОИДНОГО ТИПА

Цель работы

Изучение конструкции и методики расчета индуктивного преобразователя соленоидного типа.

Теоретические по

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-11

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...